Teorie
Světlo se podle zákonů geometrické optiky šíří rovnoměrně přímočaře. Za překážku paprsky nepronikají a vzniká tu stín. Prostor, do kterého proniká světlo pouze z části zdroje, se nazývá polostín. Polostín může vzniknout i při osvětlení více zdroji světla.
Vznik stínu a polostínu.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Pokud je předmět osvětlený několika světelnými zdroji, pak vidíme jen několik polostínů podobně jako u osvětlení plošným zdrojem. Ve volné krajině ve dne se prakticky se stíny nesetkáme, protože je každé těleso osvětlováno několika zdroji. Slunce není jediným zdrojem – svítí atmosféra, mraky (rozptyluje se na nich sluneční světlo), proto v přírodě pozorujeme jen polostíny. Stíny pozorujeme jen v uzavřených ztemnělých místnostech a v noci, když máme jen jeden zdroj světla (Měsíc, baterka, lampa).
Nejzajímavější stínovou hrou je zatmění Slunce a Měsíce. Dochází k němu, když se všechna tři tělesa nachází na jedné přímce. Zatmění Měsíce vzniká tehdy, jestliže se Měsíc vnoří do kuželovitého stínu Země a my pozorujeme, jak se Měsíc ztrácí z oblohy. Abychom spatřili stopy prvního našedivělého ztemnění levého okraje, musíme si počkat, až se měsíční kotouč vnoří alespoň z poloviny svého průměru. Po té, co se Měsíc zcela vnoří do plného stínu (úplné zatmění), uvidíme ve většině případů cihlově až krvavě zabarvený kotouč zlověstně zdobící noční oblohu. V proměnlivém vzhledu Měsíce během úplného zatmění se odráží momentální stav ovzduší v zemích, kde právě vychází nebo zrovna zapadá Slunce. Paprsky se v atmosféře lámou a projdou jí do stínu Země tak, že ho zabarví asi jako při západu Slunce. Tmavší odstín je dán také tím, že paprsky musí v atmosféře urazit dvakrát delší dráhu, než při západu Slunce. Zatmění Měsíce jsou pozorovatelná z celé noční polokoule Země. Může trvat až dvě hodiny. Další dvě hodiny potřebuje Měsíc k tomu, aby vstoupil do zemského stínu a další dvě hodiny, aby z něho vystoupil. Celé zatmění může tedy trvat až 6 hodin.
Vznik zatmění Měsíce. Zdroj: commons.wikimedia.org.
Vznik zatmění Slunce. Zdroj: commons.wikimedia.org.
Sluneční zatmění vzniká tak, že Měsíc vrhá do prostoru stín, který za příznivých okolností zasáhne zemský povrch. Pozorovatel na Zemi vidí zatmění podle toho, zda je oblast, kde se nachází, zasažena plným stínem (úplné zatmění), nebo jen polostínem Měsíce (částečné). Je-li Měsíc ve větší vzdálenosti od Země a stín končí nad povrchem Země, vidí pozorovatel prstencové zatmění. Úplné zatmění Slunce lze pozorovat jen v pásu totality. To je stín Měsíce vržený na Zem - jeho šířka je v průměru kolem 200 km a délka několik málo tisíc kilometrů a v důsledku pohybů Měsíce a Země přeběhne po zemském povrchu rychlostí 35 km/min od západu k východu, takže zatmění trvá nejdéle kolem 7 minut.
